Der Tonle Sap See ist der größte See in Südostasien und eines der fischreichsten Binnengewässer weltweit. Über einen 100 km langen Kanal, bekannt als Tonle Sap Fluss, ist der See mit dem Mekong Fluss verbunden.
Während der Regenzeit von Mitte Mai bis Anfang Oktober führt der Mekong Fluss bis zu viermal mehr Wasser als in den trockeneren Monaten. Über den Tonle Sap Fluss fließen große Wassermengen in den Tonle Sap See, dessen Oberfläche auf bis zu 10.000 km² anwachsen kann. Seine maximale Tiefe beträgt dann bis zu 14 m. Im November, wenn der Mekong Fluss weniger Wasser führt, ändert sich die Fließrichtung des Tonle Sap Flusses, aus dem Tonle Sap See strömen nun große Wassermengen in den Mekong Fluss zurück. Die Oberfläche des Sees verringert sich nun auf 3.000 km², seine maximale Tiefe beträgt nur noch 2 - 3 m.
Auf Grund dieses einzigartigen Naturphänomens ist der Tonle Sap See eine der reichsten Quellen für Süßwasserfische. In den Überschwemmungsgebieten wird seit Jahrhunderten Reis angebaut.
Im und am Tonle Sap See gibt es einen großen Artenreichtum: mehr als 200 Fischarten leben im See, 70 von ihnen sind von kommerzieller Bedeutung. 23 Schlangenarten, unter ihnen die endemische Tonle Sap Wassertrugnatter (Enhydris longicauda), sowie 13 Schildkrötenarten leben im und am Tonle Sap See.
Der Tonle Sap See mit den Flüssen Mekong, Tonle Sap und Bassac bildet ein einzigartiges Ökosystem, das einen großen Artenreichtum beheimatet. Durch Überfischung, ungeklärte Industrieabwässer und Dammbauprojekte in den Zuflüssen ist das natürliche Gleichgewicht in dieser Region akut bedroht.
Seit 1997 ist das Tonle Sap Biosphere Reserve (TSBR) als UNESCO Biospären-Reservat ausgewiesen, es umschließt den Tonle Sap See komplett.
